Полость

Oct 23, 2023

Наука Китай Пресс

изображение: Замкнутые промежуточные продукты реакции и частицы кокса в микроокружении полости цеолита, предпочтительные маршруты реакции в сложной реакционной сети, дезактивация катализатора и диффузия молекул объединяются в контролируемую полостью конверсию метанола и управляют динамической эволюцией реакции MTO.посмотреть больше

Фото: ©Science China Press

Процесс превращения метанола в олефины (МТО), инновационный и эффективный путь производства олефинов из ненефтехимических ресурсов, получил успешное развитие и применение в промышленности и привлек внимание химии C1 и цеолитного катализа в фундаментальных исследованиях. Даляньский институт химической физики (DICP) разработал технологию DMTO, позволяющую производить олефины из угля через метанол, которая добилась значительных успехов в области экономического дохода и технологических инноваций, положив начало новой эре устойчивого производства олефинов из ненефтяных ресурсов. С тех пор DICP создала второе и третье поколения процесса DMTO (DMTO-II и DMTO-III), которые становятся важными маршрутами производства этилена и пропена в Китае. Чтобы поддерживать конкурентоспособность и устойчивость развивающейся углехимической промышленности, необходимо постоянно углублять всестороннее и глубокое понимание основ и принципов избирательного управления процессом каталитической реакции для поддержки разработки новых каталитических материалов и технологических процессов.

Молекулярно-ситовые катализаторы, особенно для цеолита полостного типа с малым отверстием пор, сложной микросреды, включающей структуру полостного типа, продемонстрировали очевидные особенности и преимущества в селективности формы реакции МТО. Эта сложная каталитическая среда вызвала большие различия в распределении продуктов, дезактивации катализатора и молекулярной диффузии, что свидетельствует о контролируемой полостью конверсии метанола на восьмичленном кольце (8-MR) и цеолитном катализаторе полостного типа.

В недавнем обзоре, опубликованном в National Science Review, исследовательская группа под руководством проф. Лю Чжунминь и Вэй Инсюй (из Национального центра инженерных исследований технологий низкоуглеродного катализа, DICP, CAS) обобщили принцип контролируемой полости в реакции превращения метанола в олефины. Поведение реакции конверсии метанола, контролируемое полостью, образование пула углеводородов и путь реакции, контролируемое полостью, дезактивация катализатора и диффузионное поведение, контролируемое полостью, а также вдохновленные контролируемые стратегии рассматриваются следующим образом.

Поведение реакции MTO с контролем полости : Структура и размер полостей напрямую контролируют распределение продукта, дезактивацию катализатора и молекулярную диффузию. Авторы рассмотрели различия в поведении реакций и распределении продуктов при конверсии метанола, катализируемой типичными цеолитными катализаторами 8-MR и полостного типа с одинаковым размером пор, но различной структурой полостей. Понимание поведения реакции МТО, контролируемой полостью, будет способствовать установлению селективности формы цеолитовых материалов.

Промежуточные продукты реакции с контролируемой полостью и пути реакции : Особое каталитическое микроокружение цеолита полостного типа изменяет промежуточные продукты реакции и пути реакции в процессе реакции МТО. Эта особая каталитическая микросреда управляет динамической эволюцией реакции МТО. Авторы разъяснили эффект, контролируемый полостью, от образования углеводородных пулов и доминирующий путь реакции образования олефинов в сложной реакционной сети.

Управляемое полостью образование кокса и дезактивация катализатора : Авторы суммировали режим осаждения и дезактивации частиц кокса в SAPO-34, включая открытие низкотемпературных частиц адамантана, идентификацию ключевых прекурсоров во время эволюции полиметилбензола в полиметилнафталин, а также предложенный механизм режима роста через клетку. полициклические ароматические углеводороды. Затем были обсуждены различия в видах кокса и механизмах дезактивации цеолитовых катализаторов с разной структурой полостей.